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当揭开机器人关节的秘密这两家浙企专门生产机

发布时间:2021-09-11 13:24:19 阅读: 来源:充磁机厂家

揭开机器人“关节”的秘密 这两家浙企专门生产机器人核心零部件减速器

技术人员为指出工业机器人内rv减速器安装的位置。

浙江8月6日讯(浙江见习 来逸晨 许峰 通讯员 吴一赞)八月初,傍晚六时,物流公司的货车准时到达嵊州市甘霖工业园区内的来福谐波厂区,上百箱连夜生产的机器人减速器被装载上车。不久后,它们将被装载至工业机器人的关节中,奔赴制造一线,替代人工,执行切割、焊接、搬运、喷涂、包装等工作。

作为工业机器人三大核心零部件之一,减速器长期为日本企业垄断。直到近两年,一批国产工业机器人减速器厂商涌现。不懈攻关技术,实现核心零部件自主化生产;积极开拓市场,逐步提高国产减速器市场份额。其中两家浙企——双环传动机械股份有限公司(以下简称双环传动)和浙江来福谐波传动股份有限公司(以下简称来福谐波)也成为其中的佼佼者。

精度决定产品性能

炎炎夏日,台州玉环市双环传动机械股份有限公司厂房内,工人们正调试着几台低价位工业机器人,它们就像一只只机械做的手臂,灵活变换着动作方向。“这是齿轮生产线上作业的机器人,抓起一个零件,定在一个设定好的地方,运动稳定性和呈现精度,都要看关节上的减速器性能。” 双环传动研究院院长张靖解释说,“这些机器人里装的rv减速器全都是双环自主生产的。”

装在工业机器人中的减速器主要有两种:rv减速器和谐波减速器。“大关节,就好像人体的髋关节、肘关节,用rv减速器;小关节,就比如手腕,手指处,用谐波减速器。”而双环传动生产的是rv减速器。

张靖带走过一片齿轮生产区,rv也能够由电脑完成各项功用并停止数据处置剖析、实验结果打印减速器生产车间在厂房另一侧。步入其中,只觉一阵清凉,竟比夏日空调房还舒服。“一毫米的千分之一,是一微米,机器人减速器的加工精度就是微米级别的。”原来,为保证加工精度,车间内的湿度常年控制在50%-70%,室温则控制在20℃至22℃以内。

机器人减速器对精度的严苛要求,不仅在生产加工环节,更在成品性能测试中。在性能检测区,看到,几台工业机器人正不停重复着相同动作。“机器人通过各个关节的转动,来引导每段手臂移动。对标国际产品,这个转动角度大多数都是小型企业的瞬时误差不允许超过30秒。”

角度单位“1秒”就是“1度”的三千六百分之一。如此微小的误差范围,在工业机器人日以继夜的每一次动作中,都必须保证。“机器人减速器的性能是动态的,需要在成百上千小时内始终保持一定转动精度。”张靖坦言,最初国产减速器和日本产品间的差距便在此。

2013年6月,双环传动启动rv减速器项目;2015年7月,双环传动承担起国家高技术研究发展计划(863计划)“工业机器人核心基础部件应用示范”主题项目的“机器人rv减速器研制及应用示范”子课题。“863项目验收,我们已做好一切准备。”张靖胸有成竹,“现在,如果拿双环rv减速器和日本的作比较,我很自信地说,在基本性能上没有任何差距。”

研发全靠自己摸索

相比双环传动的rv减速器的又重又硬,在运用中与之互补的来福谐波的谐波减速器则小巧而轻薄。

讲起研发经历,来福谐波副总经理彭胜良发出了和张靖相似的感慨:“没有成熟可靠的标准可参考,也没有任何借鉴,什么都靠自己琢磨。”

“事实上,谐波传动的原理和运用,国际上至今还在不断探索,每个国家都有自己的方法,由此产生不同的设计。”他解释说,即使同一国家的不同生产厂商,设计理念也不尽相同。

“项目初期的摸索最为艰难。”从无到有,一步步打造初代产品的过程,彭胜良记忆犹新。2013年“来福”成立,与南京信息工程大学的教授团队合作,一同开展谐波减速器的参数设计。“每天都住在公司里,做梦都在思考问题。”彭胜良回忆,为实现30秒内的动作精度,整整一年半,来福研发部没日没夜进行着‘试验理论,与大学团队沟通改良,再试验,再改良’的工作循环。作为负责人的他常常半夜接到值班试验员的,报告夜间跟踪试验出现的突发问题,“必须随叫随到,快速定位和排查。”

2014年,初代产品推出;2016年,来福谐波减速器动作精度达到与日本产品相同水准。

“没有标准,就自寻标准。”彭胜良说,为了对标先进水平,“来福”曾买入主流产品进行测试。“我们发现,日本人的谐波减速器高精度工作寿命很长,其中部分就仰仗于所用材料。但是他们用的我们买不到。”意识到了差距,“来福”随即组成一支由企业研发部、外聘专家、材料学教授、钢厂团队组成的攻关团队,改进材料配方,不断试验。如今,来福专属牌号的基础材料已研制成功。

“高精度寿命攻关现已突破,年底我们将正式推出新一代谐波减速器,目前在最后试验收尾阶段。”彭胜良说,新产品各方面都与当下市场的主流产品相一致,“可以和他们同台竞争。”

市场迎来快速爆发

一路破关斩将,深耕机器人减速器研发制造。个中滋味,身为企业核心技术人员与管理者,张靖和彭胜良不约而同提到,奋起直追最大的收获在于逐步提升了国产品牌行业话语权。

“几年前,没有选择,不论谐波还是rv都只能问日本买。一台小小的减速器,要价1.2万元,订单交付时间也拖得很长。”国产机器人制造商的痛点,张靖感同身受。“试想每个机器人里五六台减速器,单是一种零部件价格就七八万元了。” 国产工业机器人制造成本与售价居高不下,中国机器人产业发展受到极大制约。

“现在不同了,国产相继实现了运20用10余种规格超大厚度锻件的研制定型减速器成功研发,进入市场参与竞争,日产减速器已经降到五六千元一台,是原先价格的一半都不到。”

制造一线“机器换人”的逐步普及使中国工业机器人市场迎来爆发。“订单源源不断,出乎我们的意料。”彭胜良说,国产机器人减速器的成功上市,犹如打通了一支阻塞多时的产业发展脉络,“2017年上半年开始,整个行业一直处于供不应求的状态,月月满产,现在下订单,交货都要排到两个多月以后。”

市场反应的热烈让来福谐波和双环传动感受到实现量产、扩增产能的迫切性。去年,来福谐波实现2200万元产值,并进行了新一轮融资,“产能提升正不断进行,目前来福谐波的四条生产线已达到年产6万至7万台的规模。”彭胜良透露,再过一个月将扩充至12万台一年,“后年年初要实现10条生产线,年产20万台。”

“经过去年8000台的市场试探,今年将达成年产6万台的目标。”张靖称,目前国内rv减速器制造商的单月出货量,双环传动最大。相比已有30多年发展历程的日本企业,中国企业的追赶之路还长。“人家已是参天大树,我们还是小苗。但至少我们已经破土而出。”

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